Drift- och underhållsguidlinjer för elkondensatorer
Drift- och underhållsriktlinjer för kraftkondensatorer
Kraftkondensatorer är statiska reaktiv effektkompensationsenheterna som huvudsakligen används för att tillföra reaktiv effekt till elektriska system och förbättra effektfaktorn. Genom att implementera lokal reaktiv effektkompensation minskar de ström i överföringsledningar, minimerar ledningsförluster och spänningsfall, och bidrar betydligt till förbättrad effektkvalitet och högre utnyttjande av utrustning.
Följande ger en översikt över viktiga aspekter av drift och underhåll av kraftkondensatorer för referens.
1. Skydd av kraftkondensatorer
(1) Lämpliga skyddsåtgärder måste tillämpas på kondensatorbankar. Dessa kan inkludera balanserad eller differentiell reläskydd, eller snabbströmsskydd. För kondensatorer med en nominalspänning på 3,15 kV och ovan, rekommenderas det att installera individuella säkringar på varje kondensator. Säkringens nominalström bör väljas baserat på säkringsegenskaper och inrush-ström vid energisättning, vanligtvis 1,5 gånger kondensatorns nominalström, för att förhindra explosion av oljetankar.
(2) Utöver ovanstående kan ytterligare skyddsåtgärder tillämpas när det behövs:
Om spänningstigning är frekvent och bestående måste åtgärder vidtas för att säkerställa att spänningen inte överstiger 1,1 gånger den nominella värdet.
Använd lämpliga automatiserade brytare för skydd mot överströmning, begränsa strömmen till inte mer än 1,3 gånger den nominella strömmen.
När kondensatorer är anslutna till luftledningar bör lämpliga överspänningsskydd användas för skydd mot atmosfäriska överspänningar.
I högspänningsystem där kortslutningsström överstiger 20 A och standardskyddsanordningar eller säkringar inte pålitligt kan klara jordfel, bör enfasig jordfelsskydd implementeras.
(3) Korrekt val av skyddsscheman är avgörande för säker och pålitlig kondensatordrift. Oavsett vilken metod som används, måste skyddssystemet uppfylla följande krav:
Tillräcklig känslighet för att säkerställa pålitlig drift vid interna fel i någon enskild kondensator eller fel på enskilda element.
Förmåga att selektivt avlägsna defekta kondensatorer, eller möjlighet till enkel identifiering av skadade enheter efter fullständig avenergisering.
Inga falska utlösningar under växlingsoperationer eller systemfel som jordfel.
Lätt att installera, justera, testa och underhålla.
Låg energiförbrukning och driftskostnad.
(4) Automatisk omkoppling får inte installeras på kondensatorbankar. Istället bör ett undervoltutrösningssystem användas. Detta beror på att kondensatorer kräver tid för avladdning. Om en omkoppling försöks omedelbart efter utlösning, kan restladdning med polaritet motsatt den återanlänkande spänningen finnas kvar, vilket resulterar i extremt höga inrush-strömmar som kan orsaka tankbulging, oljesprutning eller till och med explosion.
2. Energisättning och avenergisering av kraftkondensatorer
(1) Innan en kondensatorbank energisätts, använd megohmmeter för att kontrollera avladdningskretsen.
(2) Följande överväganden gäller vid växling av kondensatorbankar:
Kondensatorbankar får inte kopplas till nätet när bussspänningen överstiger 1,1 gånger den nominella spänningen.
Efter avkoppling från nätet får en kondensatorbank inte återenergiseras inom 1 minut, förutom i fall av automatisk repeterad växling.
Brytare som används för växling får inte producera farliga överspänningar. Brytarens nominalström bör inte vara mindre än 1,3 gånger kondensatorbankens nominalström.
3. Avladdning av kraftkondensatorer
(1) Efter avkoppling från nätet måste kondensatorer automatiskt avladdas. Terminalspänningen bör snabbt minska så att, oavsett nominell spänning, den inte överstiger 65 V inom 30 sekunder efter avkoppling.
(2) För att säkerställa säkerhet måste automatiska avladdningsenheter installeras på lastsidan av kondensatorbrytaren och direkt parallellt med kondensatorn (ingen brytare, isolator eller säkring ska placeras i serie). Kondensatorbankar utrustade med icke-dedikerade avladdningsenheter, som spänningstransformatorer (för högspänningskondensatorer) eller glödlampor (för lågspänningskondensatorer), eller de som är direkt anslutna till motorer, behöver inga ytterligare avladdningsenheter. När lampor används kan tjänsteliv förlängas genom att öka antalet lampor i serie.
(3) Innan du rör några ledande delar av en avkopplad kondensator, även om automatisk avladdning har ägt rum, måste en jordad, isolerad metallstav användas för att kortsluta kondensatorterminals för manuell avladdning.
4. Underhåll och vård under drift
(1) Kondensatorbankar bör övervakas av utbildat personal, och driftloggar måste hållas.
(2) Dagliga visuella inspektioner av driftande kondensatorbankar bör utföras enligt regler. Om tankbulging observeras måste enheten genast tas ur drift för att förhindra fel.
(3) Fasström i kondensatorbanken kan övervakas med amperometrar.
(4) Kondensatorer får inte energisättas när omgivnings temperaturen är under -40 °C. Under drift får den genomsnittliga temperaturen inte överstiga +40 °C i mer än 1 timme, +30 °C i mer än 2 timmar, eller +20 °C årligt. Om gränserna överskrids, bör artificiellt kylning (t.ex. fläktar) användas eller kondensatorbanken kopplas ur nätet.
(5) Temperaturkontroller på installationsplatsen och på den hetaste punkten av kondensatortanken bör utföras med kvicksilvertermometer eller motsvarande, med uppslag (särskilt under sommaren).
(6) Driftspänningen får inte överstiga 1,1 gånger nominell spänning; driftström får inte överstiga 1,3 gånger nominell ström.
(7) Anslutning av kondensatorer kan höja systemspänningen, särskilt under lätta belastningar. I sådana fall bör delar eller hela kondensatorbanken kopplas ur.
(8) Busshål och stödisolatorer måste vara rena, oskada och fria från utsläppsmärken. Kondensatortanken måste vara ren, obeformad och läckagefri. Inga damm eller skrot får ackumuleras på kondensatorn eller dess stödram.
(9) Alla anslutningar i kondensatorkretsen (busbar, jordningsledningar, brytare, säkringar, brytare, etc.) måste inspekteras för tillförlitlighet. Även en löst skruv eller dålig kontakt kan leda till för tidig kondensatorfel eller systemfel.
(10) Om dielektriskt spänningsprov krävs efter en period av drift, måste det genomföras vid den angivna provspänningen.
(11) Inspektion av kapacitansvärden och säkringar bör utföras minst en gång per månad. Tangenten för förlust (tanδ) av kondensatorer bör mätas 2-3 gånger per år vid nominell eller nära-nominell spänning för att bedöma isoleringskonditionen.
(12) Om en kondensatorbank utlöses på grund av reläoperation, får den inte återenergiseras förrän orsaken har identifierats.
(13) Om oljeläckage upptäcks under drift eller transport, kan det repareras genom svejsning med bly-tin-löd.
5. Växlings- (isolering) operationens försiktighetsåtgärder
(1) Under normala förhållanden, under fullständig stationsslutning, bör kondensatorbankens brytare först öppnas, följt av utgående linjebrytare. Vid återenergisering bör sekvensen vara omvänd.
(2) Vid fullständig strömavbrott måste kondensatorbankens brytare öppnas.
(3) Efter att en kondensatorbank har utlösts, är tvungen återenergisering förbjuden. Om en skyddssäkring brister, får säkringen inte ersättas och återenergiseras förrän orsaken har fastställts.
(4) Kondensatorer får inte energisättas medan de är laddade. Efter avkoppling måste återkoppling fördröjas i minst 3 minuter.
6. Felhantering under drift
(1) Vid oljesprutning, explosion eller brand, koppla omedelbart bort strömförsörjningen och släck branden med sand eller torrbrandsläckare. Sådana incidenter orsakas ofta av interna/externa överspänningar eller allvarliga interna fel. För att förhindra återkomst, se till att säkringsgrader är korrekta, undvik tvungen återenergisering efter utlösning, och använd inte automatisk omkoppling.
(2) Om brytaren utlöses men grensäkringen är intakt, avlasta kondensatorn i 3 minuter, sedan inspektera brytaren, strömspänningsomvandlaren, strömkabeln och externa förhållanden av kondensatorn. Om inga avvikelser upptäcks, kan felet vara orsakat av externa störningar eller spänningsfluktuationer. Efter bekräftelse, kan en teståterenergisering försökas. Annars, utför en fullständig energiserad test av skyddssystemet. Om orsaken fortfarande inte identifieras, demontera banken och testa varje kondensator individuellt. Försök inte återenergisering förrän orsaken har funnits.
(3) När en säkring brister, rapportera till vaktchefen och få godkännande innan du öppnar kondensatorbrytaren. Efter avenergisering och avladdning, utför en yttre inspektion (t.ex. bushing flashover, tankdeformation, oljeläckage, jordfel). Mät sedan interterminal och markisolationsmotstånd med megohmmeter. Om inget fel upptäcks, byt säkringen och återuppta drift. Om säkringen brister igen vid återenergisering, isolera den defekta kondensatorn och återställ service till resten.
7. Säkerhetsåtgärder vid hantering av defekta kondensatorer
Innan du hanterar en defekt kondensator, koppla bort dess brytare, öppna avkopplingsbrytarerna på båda sidor, och avladda banken genom avladdningsresistören (t.ex. avladdningstransformator eller VT). På grund av eventuell restladdning, måste en manuell avladdning fortfarande utföras. Först, anslut säkert jordningsänden av jordningsstaven, sedan avladda kondensatorterminalerna upprepade gånger tills inga gnistor eller ljud inträffar. Slutligen, säkra jordanslutningen.
Defekta kondensatorer kan ha dåliga interna anslutningar, öppna kretsar eller brustna säkringar, vilket lämnar restladdning. Därför måste underhållspersonal bära isolerande handskar och kortsluta de två terminalerna av den defekta kondensatorn med en kortslutningsledning innan de rör den.
För kondensatorbankar med dubbel-stjärnanslutning, neutralleden, och för seriekopplade kondensatorsträngar, måste individuell avladdning också utföras.
Bland stationsekipement är kraftkondensatorer relativt sårbara på grund av svagare isolering, högre intern värmeuppbyggning, dålig värmeavledning, högre interna felfrekvens, och brännbara interna material, vilket gör dem benägna för brand. Därför bör gynnsamma lågtemperatur- och välventilerade driftförhållanden tillhandahållas när det är möjligt.
8. Reparation av kraftkondensatorer
(1) Följande fel kan repareras på plats:
Oljeläckage från tanken kan repareras genom svejsning med bly-tinlegering.
Oljeläckage vid bushing-svetsningar kan också repareras genom svejsning, men det måste vara försiktigt för att undvika för mycket värme som kan skada silverplätering.
(2) Fel som jordisolationsgenombrott, betydligt ökad förlusttangent, allvarlig tankbulging, eller öppna kretsar kräver reparation vid specialiserade kondensatorserviceanläggningar utrustade med lämpliga verktyg och testutrustning.
